Công nghệ làm mát bằng màng sợi của Đại học California San Diego có thể giảm đáng kể nhiệt lượng tỏa ra từ thiết bị điện tử, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng của trung tâm dữ liệu.
Mô phỏng màng sợi loại bỏ nhiệt từ chip điện tử thông qua bay hơi
Các kỹ sư tại Đại học California San Diego đã phát triển công nghệ làm mát mới có thể cải thiện đáng kể hiệu suất năng lượng của trung tâm dữ liệu và thiết bị điện tử công suất cao. Công nghệ này sử dụng một màng sợi đặc biệt được thiết kế để loại bỏ nhiệt thông qua quá trình bay hơi. Đây là giải pháp thay thế tiềm năng cho hệ thống làm mát truyền thống như quạt, tản nhiệt và bơm chất lỏng. Nó cũng có thể giảm lượng nước sử dụng liên quan đến nhiều hệ thống làm mát hiện nay. Nhóm nghiên cứu mô tả chi tiết công nghệ trong bài báo đăng hôm 13/6 trên tạp chí Joule.
Khi trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây tiếp tục mở rộng, nhu cầu xử lý dữ liệu và nhiệt lượng phát sinh tăng vọt. Hiện nay, làm mát chiếm tới 40% tổng năng lượng sử dụng của một trung tâm dữ liệu. Nếu xu hướng tiếp diễn, lượng năng lượng toàn cầu sử dụng cho làm mát có thể tăng hơn gấp đôi năm 2030.
Công nghệ làm mát bay hơi mới có thể giúp cắt giảm xu hướng đó. Nó sử dụng màng sợi chi phí thấp với mạng lưới lỗ nhỏ, liên kết với nhau để hút chất lỏng làm mát qua bề mặt bằng mao dẫn. Khi chất lỏng bay hơi, nó loại bỏ hiệu quả nhiệt từ thiết bị điện tử bên dưới mà không cần thêm năng lượng. Màng này nằm trên các kênh nhỏ phía trên thiết bị điện tử, hút chất lỏng chảy qua kênh và phân tán nhiệt.
“So với làm mát bằng không khí hoặc chất lỏng truyền thống, quá trình bay hơi có thể phân tán nhiệt lượng nhiều hơn trong khi sử dụng ít năng lượng hơn”, Renkun Chen, giáo sư tại khoa Kỹ thuật cơ khí và Hàng không vũ trụ tại Trường Kỹ thuật Jacobs thuộc Đại học California San Diego, đồng chỉ đạo dự án với giáo sư Shengqiang Cai và Abhishek Saha cùng khoa, cho biết.
Nhiều ứng dụng hiện nay dựa vào quá trình bay hơi để làm mát. Ống dẫn nhiệt trong máy tính xách tay và bộ bay hơi trong điều hòa không khí là một số ví dụ. Nhưng việc áp dụng hiệu quả quá trình này cho thiết bị điện tử công suất cao là một thách thức. Nỗ lực trước đây sử dụng màng rỗng có diện tích bề mặt lớn lý tưởng cho quá trình bay hơi không thành công vì lỗ của chúng quá nhỏ nên bị tắc hoặc quá lớn và gây sôi ngoài ý muốn. Chen và cộng sự sử dụng màng sợi rỗng với lỗ liên kết có kích thước phù hợp, đạt được hiệu quả bay hơi mà không gặp những nhược điểm nêu trên.
Khi được thử nghiệm với dòng nhiệt biến đổi, lớp màng đạt được hiệu suất kỷ lục. Nó xử lý dòng nhiệt vượt quá 800 watt nhiệt/cm2, một trong những mức cao nhất từng được ghi nhận đối với hệ thống làm mát loại này. Nó cũng chứng minh độ ổn định trong nhiều giờ hoạt động.
Dù kết quả hiện tại rất hứa hẹn, Chen cho biết công nghệ vẫn đang hoạt động dưới mức giới hạn lý thuyết. Nhóm nghiên cứu đang làm việc để tinh chỉnh màng và tối ưu hóa hiệu suất. Các bước tiếp theo bao gồm tích hợp nó vào nguyên mẫu tấm làm mát, thành phần phẳng gắn vào chip như CPU và GPU để phân tán nhiệt. Các nhà nghiên cứu cũng đang mở một công ty khởi nghiệp để thương mại hóa công nghệ.
Nguồn: vnexpress.net
Trong cách nhìn truyền thống, trung tâm dữ liệu được đánh giá dựa trên quy mô, tốc độ xử lý và khả năng mở rộng. Càng nhiều máy chủ, càng nhiều tài nguyên, càng có lợi thế. Tuy nhiên, kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo đang buộc ngành này phải nhìn lại chính nền tảng của mình. Khi nhu cầu tính toán tăng vọt chưa từng có, một biến số tưởng như phụ trợ lại nổi lên chi phối toàn bộ cuộc chơi: điện năng. Và ở trung tâm của bài toán điện năng ấy chính là chip.
Trong làn sóng bùng nổ của trí tuệ nhân tạo trên toàn cầu, một thực tế đang dần trở nên rõ ràng: trung tâm dữ liệu không chỉ là hạ tầng công nghệ, mà đã trở thành thị trường lớn nhất và quan trọng nhất của ngành chip AI. Nếu như trước đây, chip bán dẫn chủ yếu phục vụ cho máy tính cá nhân, điện thoại hay thiết bị điện tử tiêu dùng, thì ngày nay, phần lớn giá trị của chip tiên tiến lại nằm trong các trung tâm dữ liệu – nơi vận hành và nuôi dưỡng các hệ thống AI quy mô lớn.
Trong nhiều năm, ngành trung tâm dữ liệu phát triển dựa trên một logic tương đối đơn giản: phần cứng được chuẩn hóa, chip được sản xuất bởi một số ít công ty bán dẫn, và các nhà vận hành hạ tầng chỉ cần mua về, lắp đặt, rồi tối ưu vận hành. Mô hình này từng tạo ra sự ổn định và khả năng mở rộng nhanh chóng cho internet, điện toán đám mây và các dịch vụ số.
Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà ký quyết định phê duyệt Đề án “Xây dựng Trung tâm dữ liệu, quản lý, giám sát, xử lý vi phạm và điều hành giao thông giai đoạn 2026-2030, tầm nhìn đến năm 2050”.
Tại Hội nghị xúc tiến đầu tư hạ tầng công nghệ số và trung tâm dữ liệu quy mô lớn tổ chức cuối tuần qua, dưới sự chứng kiến của lãnh đạo UBND TP.HCM cùng hơn 150 đại biểu, G42 và liên danh nhà đầu tư trong nước đã ký thỏa thuận khung hợp tác dài hạn nhằm phát triển hạ tầng trung tâm dữ liệu tại Việt Nam. Tổng quy mô vốn dự kiến lên tới 2 tỷ USD, phản ánh sức hấp dẫn ngày càng lớn của TP.HCM trong vai trò đầu mối hạ tầng số khu vực.
Trong vài năm trở lại đây, trí tuệ nhân tạo không còn là một khái niệm mang tính thử nghiệm mà đã bước vào giai đoạn bùng nổ trên quy mô toàn cầu. Từ các mô hình ngôn ngữ lớn, hệ thống nhận diện hình ảnh cho đến các nền tảng phân tích dữ liệu theo thời gian thực, AI đang len lỏi vào mọi lĩnh vực của đời sống kinh tế – xã hội. Tuy nhiên, phía sau sự phát triển nhanh chóng của AI không chỉ là những thuật toán thông minh, mà còn là một cuộc chạy đua hạ tầng công nghệ chưa từng có, nơi chip bán dẫn và trung tâm dữ liệu đóng vai trò trung tâm.
Trí tuệ nhân tạo đang trở thành động lực quan trọng thúc đẩy sự thay đổi của nền kinh tế toàn cầu. Tuy nhiên, phía sau những ứng dụng AI thông minh mà người dùng tiếp cận mỗi ngày – từ trợ lý ảo, dịch thuật tự động cho đến phân tích dữ liệu lớn
Các thương vụ hạ tầng trung tâm dữ liệu thường xuyên vượt mốc 10 tỷ USD, thậm chí thương vụ lớn nhất đạt tới 40 tỷ USD. Quy mô “khổng lồ” này đã khiến ngành bảo hiểm rơi vào tình thế “stress”…
Nhiều chuyên gia cho rằng nếu chip bán dẫn được ví như “dầu mỏ của thế kỷ XXI”, thì kỹ sư thiết kế chip chính là những người khai thác mỏ vàng công nghệ mới của thế giới. Trong cuộc đua bán dẫn toàn cầu, quốc gia nào sở hữu đội ngũ kỹ sư chất lượng cao sẽ nắm lợi thế lớn trong chuỗi giá trị công nghệ.
Trong thế kỷ XXI, sức mạnh của một quốc gia không còn chỉ được đo bằng tài nguyên thiên nhiên hay quy mô quân đội. Ngày càng nhiều chuyên gia cho rằng chip bán dẫn mới chính là nền tảng của quyền lực công nghệ và an ninh quốc gia. Từ hệ thống vũ khí hiện đại, trí tuệ nhân tạo quân sự đến hạ tầng an ninh mạng, tất cả đều phụ thuộc vào những con chip nhỏ bé nhưng cực kỳ phức tạp.
